第4章三极管及放大电路基础ppt课件.ppt

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1、4.1半导体三极管（BJT）4.2共射极放大电路4.3图解分析法4.4小信号模型分析法4.5放大电路的工作点稳定问题4.6共集电极电路和共基极电路4.7放大电路的频率响应4半导体三极管及放大电路基础4.1.1BJT的结构简介4.1半导体三极管（BJT）4.1.2BJT的电流分配与放大原理3.1.3BJT的特性曲线4.1.4BJT的主要参数4.1.1BJT的结构简介半导体三极管的结构示意图如图03.1.01所示。它有两种类型:NPN型和PNP型。两种类型的三极管发射结(Je)集电结(Jc)基极，用B或b表示（Base）发射极，用E或e表示（Emitter）；集电极，用C或c表示

2、（Collector）。发射区集电区基区三极管符号结构特点：•发射区厚、掺杂浓度最高；•集电区掺杂浓度低于发射区，且面积大；•基区很薄，一般在几个微米至几十个微米，且掺杂浓度最低。管芯结构剖面图3.1.2BJT的电流分配与放大原理1.内部载流子的传输过程三极管的放大作用是在一定的外部条件控制下，通过载流子传输体现出来的。外部条件：发射结正偏，集电结反偏。发射区：发射载流子集电区：收集载流子基区：传送和控制载流子（以NPN为例）以上看出，三极管内有两种载流子(自由电子和空穴)参与导电，故称为双极型晶体三极管简称晶体管。或BJT(BipolarJunctionTransistor

3、)。载流子的传输过程IC=InC+ICBOIE=IB+IC4.1.2放大状态BJT的工作原理2.电流分配关系根据传输过程可知IC=InC+ICBOIE=IB+IC载流子的传输过程IE≈ICIB增大，IC也增大，IC受IB的控制。>>1IE≈IC=（1+）IB3.三极管的三种组态共集电极接法，集电极作为公共电极，用CC表示;共基极接法，基极作为公共电极，用CB表示。共发射极接法，发射极作为公共电极，用CE表示；BJT的三种组态综上所述，三极管的放大作用，主要是依靠它的发射极电流能够通过基区传输，然后到达集电极而实现的。实现这一传输过程的两个条件是：（1）内部条件：发射区杂质

4、浓度远大于基区杂质浓度，且基区很薄。（2）外部条件：发射结正向偏置，集电结反向偏置。从电位上来看对于NPN型三极管，UC＞UB＞UE4.1.2BJT的电流分配与放大原理vCE=0V+-bce共射极放大电路VBBVCCvBEiCiB+-vCEiB=f(vBE)vCE=const(2)当vCE≥1V时，vCB=vCE-vBE>0，集电结已进入反偏状态，开始收集电子，基区复合减少，同样的vBE下IB减小，特性曲线右移。vCE=0VvCE1V(1)当vCE=0V时，相当于发射结的正向伏安特性曲线。1.输入特性曲线4.1.3BJT的特性曲线（以共射极放大电路为例）(3)输入特性曲线

5、的三个部分①死区②非线性区③线性区1.输入特性曲线4.1.3BJT的特性曲线饱和区：iC明显受vCE控制的区域，该区域内，一般vCE＜0.7V(硅管)。此时，发射结正偏，集电结正偏或反偏电压很小或对于NPN：UB＞UC、UB＞UE；对于PNP：UB＜UC、UB＜UE，三极管无放大作用。对于硅管UCES=0.3V,对于锗管UCES=0V。晶体管饱和，C、E之间相当于一个闭合的开关。iC=f(vCE)iB=const2.输出特性曲线输出特性曲线的三个区域:4.1.3BJT的特性曲线截止区：iC接近零的区域，相当iB=0的曲线的下方。此时，vBE小于死区电压。无放大作用。发射结、

6、集电结均为反偏，晶体管截止，C、E之间相当于一个断开的开关。UCE≈UCC。放大区：iC平行于vCE轴的区域，曲线基本平行等距。此时，发射结正偏，集电结反偏。三极管具有放大作用。对于NPN：UC＞UB＞UE，对于PNP：UC＜UB＜UE。(2)共发射极交流电流放大系数=IC/IBvCE=const4.1.4BJT的主要参数1.电流放大系数(2)集电极发射极间的反向饱和电流ICEOICEO=（1+）ICBO2.极间反向电流ICEO(1)集电极基极间反向饱和电流ICBO发射极开路时，集电结的反向饱和电流。4.1.4BJT的主要参数即输出特性曲线IB=0那条曲线所对应的Y

7、坐标的数值。ICEO也称为集电极发射极间穿透电流。(1)集电极最大允许电流ICM(2)集电极最大允许功率损耗PCMPCM=ICVCE3.极限参数4.1.4BJT的主要参数(3)反向击穿电压V(BR)CBO——发射极开路时的集电结反向击穿电压。V(BR)EBO——集电极开路时发射结的反向击穿电压。V(BR)CEO——基极开路时集电极和发射极间的击穿电压。几个击穿电压有如下关系V(BR)CBO＞V(BR)CEO＞V(BR)EBO3.极限参数4.1.4BJT的主要参数由PCM、ICM和V(BR)CEO在